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ROHM推出实现业界超低导通电阻的小型<span style='color:red'>MOS</span>FET，助力快速充电应用

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ROHM推出实现业界超低导通电阻的小型MOSFET，助力快速充电应用

　　全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布，推出30V耐压共源Nch MOSFET*1新产品“AW2K21”，其封装尺寸仅为2.0mm×2.0mm，导通电阻*2低至2.0mΩ(Typ.)，达到业界先进水平。　　新产品采用ROHM自有结构，不仅提高器件集成度，还降低单位芯片面积的导通电阻。另外，通过在一个器件中内置双MOSFET的结构设计，仅需1枚新产品即可满足双向供电电路所需的双向保护等应用需求。　　新产品中的ROHM自有结构能够将通常垂直沟槽MOS结构中位于背面的漏极引脚置于器件表面，并采用了WLCSP*3封装。WLCSP能够增加器件内部芯片面积的比例，从而降低新产品的单位面积导通电阻。导通电阻的降低不仅减少了功率损耗，还有助于支持大电流，使新产品能够以超小体积支持大功率快速充电。例如，对小型设备的双向供电电路进行比较后发现，使用普通产品需要2枚3.3mm×3.3mm的产品，而使用新产品仅需1枚2.0mm×2.0mm的产品即可，器件面积可减少约81%，导通电阻可降低约33%。即使与通常被认为导通电阻较低的同等尺寸GaN HEMT*4相比，新产品的导通电阻也降低了约50%。因此，这款兼具低导通电阻和超小体积的“AW2K21”产品有助于降低应用产品的功耗并节省空间。　　另外，新产品还可作为负载开关应用中的单向保护MOSFET使用，在这种情况下也实现了业界超低导通电阻。　　新产品已于2025年4月开始暂以月产50万个的规模投入量产(样品价格500日元/个，不含税)。新产品在电商平台将逐步销售。　　ROHM还在开发更小体积的1.2mm×1.2mm产品。未来，ROHM将继续致力于提供更加节省空间并进一步提升效率的产品，助力应用产品的小型化和节能化发展，为实现可持续发展社会贡献力量。　　<开发背景>　　近年来，为缩短充电时间，智能手机等配备大容量电池的小型设备中，配备快速充电功能的产品日益增多。这类设备需要具备双向保护功能以防止在非供电状态时电流反向流入外围IC等器件。此外，为了在快速充电时支持大电流，智能手机等制造商对MOSFET有严格的规格要求，如最大电流为20A、击穿电压*5为28V至30V、导通电阻为5mΩ以下等。然而，普通MOSFET产品若要满足这些要求，就需要使用2枚导通电阻较低的大体积MOSFET，而这会导致安装面积增加。为了解决这个问题，ROHM开发出采用超小型封装并具备低导通电阻的MOSFET“AW2K21”，非常适用于大功率快速充电应用。　　<产品主要特性>　　<应用示例> ・智能手机・VR(Virtual Reality)眼镜・小型打印机・平板电脑・可穿戴设备・液晶显示器・笔记本电脑・掌上游戏机・无人机　　此外，新产品还适用于其他配备快速充电功能的小型设备等众多应用。　　<电商销售信息>　　发售时间：2025年4月起　　新产品在电商平台将逐步发售。　　产品型号：AW2K21　　<术语解说>　　*1)MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor的缩写)　　一种采用金属-氧化物-半导体结构的场效应晶体管，是FET中最常用的类型。　　通常由“栅极”、“漏极”和“源极”三个引脚组成。其工作原理是通过向控制用的栅极施加电压，增加漏极流向源极的电流。　　Nch MOSFET是一种通过向栅极施加相对于源极为正的电压而导通的MOSFET。　　共源结构的MOSFET内置两个MOSFET器件，它们共享源极引脚。　　*2)导通电阻　　MOSFET工作(导通)时漏极与源极间的电阻值。数值越小，工作时的损耗(功率损耗)越小。　　*3)WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package)　　在晶圆状态下完成引脚成型和布线，随后切割成芯片的超小型封装。与将晶圆切割成芯片后通过树脂模塑形成引脚等的普通封装形式不同，这种封装可以做到与内部的半导体芯片相同大小，因此可以缩减封装的尺寸。　　*4)GaN HEMT　　GaN(氮化镓)是一种用于新一代功率元器件的化合物半导体材料，与普通的半导体材料Si(硅)相比，其物性更优异，开关速度更快，支持高频率工作。　　HEMT是High Electron Mobility Transistor(高电子迁移率晶体管)的英文首字母缩写。　　*5)击穿电压　　MOSFET漏极和源极之间可施加的最大电压。如果超过该电压，会发生绝缘击穿，导致器件无法正常工作。

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ROHM

发布时间：2025-05-16 10:52 阅读量：250 继续阅读>>

一文了解常见的几种<span style='color:red'>MOS</span>管驱动电路

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一文了解常见的几种MOS管驱动电路

　　MOS管最显著的特性是开关特性好，因此被广泛应用在需要电子开关的电路中。MOS管开关电路是利用MOS管栅极(g)控制MOS管源极(s)和漏极(d)通断的原理构造的电路。　　下面给大家介绍下平时在工作中经常会用到的一些MOS管驱动电路。　　01直接驱动　　电源IC直接驱动是我们最常用的驱动方式，同时也是最简单的驱动方式。但使用这种驱动方式，需要注意以下几点。　　(1)了解电源IC手册的最大驱动峰值电流，因为不同芯片制造工艺不同，驱动能力可能不同。　　(2)了解MOS管的寄生电容，寄生电容越小越好。因为寄生电容越大，MOS管导通时要的能量就越大，如果电源IC没有比较大的驱动峰值电流，MOS管导通的速度会受到很大影响。　　IC驱动能力、MOS寄生电容大小、MOS管开关速度等因素，都影响驱动电阻阻值的选择。如果驱动能力不足，上升沿可能出现高频振荡，也不能无限减小Rg。　　02推挽驱动　　当选择MOS管寄生电容比较大，电源IC内部驱动能力不足时，可以采用推挽驱动。常使用图腾柱电路增加电源IC驱动能力，一般应用在电源IC的驱动能力较弱的电路上。另外，图腾柱电路也有加快关断的作用。　　推挽驱动电路通过提升电流提供能力，迅速完成对于栅极输入电容电荷的充电过程。这种拓扑增加了导通所需要的时间，但是减少了关断时间，开关管能快速开通且避免上升沿的高频振荡。　　03快速关断　　MOS管一般都是慢开快关。在关断瞬间驱动电路能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压快速泄放，保证开关管能快速关断。　　为使栅源极间电容电压的快速泄放，常在驱动电阻上并联一个电阻和一个快恢复二极管，如上图所示，其中D1常用的是快恢复二极管。这使得MOS管的关断时间大大缩短，同时减小关断时的损耗。Rg2在此处的作用是限流，防止把电源IC给烧掉。　　比较常见的是用三极管来泄放栅源极间电容电压。如果Q1的发射极没有电阻，当PNP三极管导通时，栅源极间电容短接，达到最短时间内把电荷放完，最大限度减小关断时的交叉损耗。栅源极间电容上的电荷泄放时电流不经过电源IC，提高了电路可靠性。　　04隔离驱动　　为了满足高端MOS管的驱动或是满足安全隔离，经常会采用变压器驱动。下图中使用的R1目的是抑制PCB板上寄生的电感与C1形成LC振荡，C1的目的是通过交流，隔开直流，同时也能防止磁芯饱和。　　除开以上介绍的几种常见的驱动电路外，还有其他形式的驱动电路，大家可以结合具体情况选择最合适的驱动。

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MOS管

发布时间：2025-05-13 10:52 阅读量：221 继续阅读>>

内置罗姆新型2kV SiC <span style='color:red'>MOS</span>FETs的赛米控丹佛斯模块被SMA的太阳能系统采用

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内置罗姆新型2kV SiC MOSFETs的赛米控丹佛斯模块被SMA的太阳能系统采用

　　全球先进的太阳能发电及储能系统技术的专业企业SMA Solar Technology AG(以下简称 “SMA”) 在其太阳能系统新产品“Sunny Central FLEX” 中采用了内置罗姆新型2kV SiC MOSFETs的赛米控丹佛斯功率模块。“Sunny Central FLEX”是为大规模太阳能发电设施、储能系统以及下一代技术设计的模块化平台，旨在进一步提高电网的效率和稳定性。　　罗姆半导体欧洲总裁Wolfram Harnack表示：“罗姆新型2kV耐压SiC MOSFETs是为1,500V DC链路实现简单且高效的转换器电路而设计的。该产品以高可靠性为目标进行开发，具备抗宇宙射线能力，因此能够满足太阳能发电领域严苛的环境条件和对延长转换器使用寿命的需求。而且，罗姆内置栅极电阻的SiC器件技术，不仅可使模块内的并联驱动更容易，也可简化高输出功率模块的设计。目前，该产品已进入量产阶段。”　　赛米控丹佛斯的SEMITRANS® 20是为大功率应用和高速开关工作设计的，属于下一代大型转换器用的功率模块的代表产品。并且，内置罗姆2kV SiC的SEMITRANS® 20是SMA Sunny Central FLEX的关键组件。赛米控丹佛斯工业部门高级副总裁Peter Sontheimer表示：“赛米控丹佛斯与罗姆之间的合作已达十余年，之前双方主要致力于推动SiC技术在功率模块中的应用。最近，双方又围绕硅IGBT模块展开了合作。SEMITRANS® 20是为支持1,500V直流电压的应用提供的简便且高效的解决方案。该模块非常适用于太阳能发电和储能系统。未来，还有望应用于大功率电动卡车的充电器和风力发电用的转换器。”　　SMA功率转换系统产品经理Bernd Gessner表示：“通过SMA、赛米控丹佛斯以及罗姆的合作，将三方各具优势的创新技术无缝融合在一起，我们共同致力于实现着眼未来的能源项目。而且，市场对这些解决方案的需求也达到了前所未有的高度。SMA凭借多年来积累的专业知识，使产品在性能、可靠性、耐久性和灵活性等方面均达到了超高水准。Sunny Central FLEX之所以在未来也能够持续保持高标准，得益于与志同道合的合作伙伴之间的紧密协作关系。”　　关于 SMA(艾思玛太阳能技术)　　SMA 集团作为太阳能发电和储能系统技术领域的全球领先专家，致力于成为未来的分布式能源和可再生能源供应商。SMA 的产品组合包括适用于高效太阳能和蓄电池的PCS、适用于各种电力等级的太阳能和电池储能系统(BESS)的综合系统解决方案、能源智能管理系统、适用于电动汽车及 Power-to-Gas 应用的充电解决方案。另外，还提供包括数字能源服务、太阳能发电站的运营与维护服务在内众多服务。　　SMA 的 PCS 实际出货量已超过 144GW，遍布全球 190 多个国家。在过去的 20 年间，通过 SMA 销售的 PCS 所节省的电力，助力减少了约 6400 万吨的二氧化碳排放量(CO2)，这相当于防止了超过 120 亿欧元的环境损害。SMA 的技术荣获了众多奖项，拥有 1,600 多项专利和实用新型并受到相应的知识产权保护。从 2008 年起，集团母公司 SMA Solar Technology AG 已在法兰克福证券交易所主板(代码：S92)上市，并被纳入SDAX 指数。　　了解更多信息，请访问SMA 官网：https://www.sma.de/en/　　关于赛米控丹佛斯　　赛米控丹佛斯是电力电子领域的全球先进技术企业。提供功率半导体器件、功率模块、电力电子组件、系统等丰富的产品。随着全球电动化进程的加速，赛米控丹佛斯的技术变得比以往任何时候都更加重要。通过为汽车、工业和可再生能源应用提供创新型解决方案，赛米控丹佛斯致力于提高全球能源利用效率并实现可持续利用，助力大幅削减当今世界面临的最大挑战之一——二氧化碳排放量(CO2)。为实现业内领先的业绩和可持续发展的未来，赛米控丹佛斯还为技术创新、科技研发、供应能力提升和服务优化投入大量资源，尊重员工并致力于为客户创造价值。赛米控丹佛斯是一家家族经营企业，由赛米控与丹佛斯硅动力于2022年合并而成。在全球28个地区拥有超过 3,500名员工。公司在德国、巴西、中国、法国、印度、意大利、斯洛伐克和美国均设有生产基地，通过全球业务拓展，为客户和合作伙伴提供无与伦比的服务。　　凭借在功率模块的封装、创新以及定制应用方面积累90余年的专业知识和经验，赛米控丹佛斯已成为功率电子领域的理想合作伙伴。　　了解更多信息，请访问赛米控丹佛斯官网：www.semikron-danfoss.com　　关于罗姆　　罗姆是成立于1958年的半导体电子元器件制造商。通过铺设到全球的开发与销售网络，为汽车和工业设备市场以及消费电子、通信等众多市场提供高品质和高可靠性的IC、分立半导体和电子元器件产品。在罗姆自身擅长的功率电子领域和模拟领域，罗姆的优势是提供包括碳化硅功率元器件及充分地发挥其性能的驱动IC、以及晶体管、二极管、电阻器等外围元器件在内的系统整体的优化解决方案。　　了解更多信息，请访问罗姆官网：https://www.rohm.com.cn/

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罗姆

发布时间：2025-05-13 10:28 阅读量：216 继续阅读>>

上海贝岭70V 5mΩ SGT <span style='color:red'>MOS</span>FET BLP05N07 赋能新国标电动自行车控制器

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上海贝岭70V 5mΩ SGT MOSFET BLP05N07 赋能新国标电动自行车控制器

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发布时间：2025-05-09 10:07 阅读量：368 继续阅读>>

新洁能SJ <span style='color:red'>MOS</span>FET G4.0 800V and 900V产品介绍

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新洁能SJ MOSFET G4.0 800V and 900V产品介绍

　　超结MOS采用垂直结构设计，在漂移区内交替排列垂直的P型柱区和N型柱区，形成“超级结”单元，通过电荷补偿技术突破传统功率半导体“硅极限”的高压器件，其核心设计通过优化电场分布实现低导通电阻与高击穿电压的平衡。另超结MOSFET具有更低的导通电阻和更优化的电荷分布，因此其开关速度通常比普通MOSFET更快，有助于减少电路中的开关损耗。由于其出色的高压性能和能效比，超结MOSFET更适合于高压、大功率的应用场景。　　新洁能Gen.4在原有超结MOSFET技术的基础上，通过进一步技术升级，提升器件的结构密度，降低特征导通电阻;提升器件的功率密度，在相同体积下可以大幅提升器件电流能力，另导通电阻温度特性等方面均有明显提升。　　Gen.4超结MOSFET(Super Junction MOSFET IV)最新推出800V and 900V 系列产品，800V 新增带快速恢复二极管系列产品。　　相同规格产品高温下Rdson倍数值对比：Gen4相比Gen3 减小16%;Gen4和国际I 产品达到相同水平。　　FOM 对比: Gen4 相比Gen3 and 国际I 产品降低25%。　　产品型号

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发布时间：2025-04-30 17:43 阅读量：281 继续阅读>>

QDPAK&TOLT顶部散热封装，助推华润微SJ&SiC <span style='color:red'>MOS</span>进一步提升终端产品功率密度

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QDPAK&TOLT顶部散热封装，助推华润微SJ&SiC MOS进一步提升终端产品功率密度

　　随着高端科技的不断发展，现代工业、车业等高端应用领域对功率器件提出了更高功率密度、更低功耗、体积小、散热能力强等严苛的要求。为此，华润微电子功率器件事业群(以下简称PDBG)推出了基于QDPAK&TOLT顶部散热封装的SJ&SiC MOSFET产品，高度匹配OBC、AI服务器电源等高端应用领域需求。　　QDPAK&TOLT是在华润微电子先进功率器件封装基地自主研发成功的新型封装，采用顶部散热创新理念，相较于传统封装方式，可以优化产品的热导率和电导率，允许更高的芯片温度、更高的功率密度并延长系统寿命，不仅克服了传统贴片封装只能通过PCB板散热的限制，还能使PCB设计具有高度的灵活性，扩大了产品的应用范围，提高了产品性能竞争力。　　与此同时，QDPAK&TOLT封装方式允许更大的装片面积，可进一步提升产品的功率。该封装方式结合SJ&SiC MOSFET芯片，促使功率器件具有“体积小、重量轻、功率密度高、效率高”等诸多优点，满足高端应用场景需求，备受客户青睐。　　QDPAK封装　　一、封装外形　　二、应用特征　　顶部散热，散热片面积>120mm²，具有高耗散能力　　内置Kelvin源配置，低寄生电感　　TCOB> 2000个循环　　相比于JEDEC标准，增加了1mm的爬电距离，满足高压应用　　鸥翼型引脚　　三、应用优势　　减少寄生电感，降低开关损耗，提高效率和易用性　　提供更高功率密度解决方案　　低RDS(ON)，高电流能力　　将SMD封装概念扩展到高功率/高电流领域　　灵活的PCB布局　　焊点检测容易，焊点可靠性高　　克服PCB散热限制，实现高度自动化　　四、应用领域　　OBC、充电桩、储能设备、AI服务器电源、通信设备等。　　TOLT封装　　一、封装外形　　二、应用特征　　顶部散热，散热片面积大于45mm²　　内置Kelvin源配置，低寄生电感　　TCOB> 2000个循环　　高额定电流>300A　　鸥翼型引脚(较QDPAK体积更小，节约PCB面积)　　三、应用优势　　提高系统效率　　高功率密度　　低RDS(ON)，高电流能力　　优异的热性能　　节省冷却系统　　大幅降低产品至散热片热阻　　焊点检测容易，焊点可靠性高　　大电流应用　　改善温度循环寿命(相比于TOLL x2)　　改善散热能力，提高电流处理能力(相比于TOLL提升36%)　　四、应用领域　　通信电源、服务器电源、工业电源等。　　PDBG目前已有多颗SJ G4系列和SiC G2系列MOSFET采用了顶部散热封装，并推向市场应用。该系列产品兼顾了芯片低Rsp、开关损耗低、优异体二极管反向恢复特性、鲁棒性强的特点和QDPAK&TOLT封装高功率密度、低功耗、封装体积小、高散热的优越特性，是服务器电源、OBC、充电桩等领域的优选，得到客户高度认可。

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华润微

发布时间：2025-04-15 16:06 阅读量：350 继续阅读>>

耗尽型<span style='color:red'>MOS</span>管在LED照明中的应用

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耗尽型MOS管在LED照明中的应用

　　发光二极管(LED, Light Emitting Diode)具有多种驱动方式。由于LED的二极管特性，采用恒流驱动的方式具有重要的意义。恒流驱动即保证流过LED的电流在任何情况下保持不变，包括输入电压改变、环境温度改变等。根据建议，LED的电流纹波最好保持在平均电流的20%之内。　　采用耗尽型MOS管电流调节器对LED进行驱动，具有电路结构简单、电流精度高、可靠性高的优点;同时能够很容易地调节白光LED的电流，实现模拟调光。图1为CREE公司生产的LED灯LR6-230V，其采用耗尽型MOS进行驱动。　　采用设定电流的方式可保证白光LED工作在其额定电流的范围内，提高了白光LED工作的可靠性。　　耗尽型MOS管电流调节器　　采用耗尽型 MOSFET，可以非常简便地实现恒定电流源以驱动 LED。在饱和工作区，耗尽型MOS管的漏-源电流ID为：ID=IDSS(1+(ID*R)/VGS(OFF))2 (1)　　R=(VGS(OFF)/ID)*((ID*IDSS)1/2-1) (2)　　由于不可避免的工艺波动，器件参数IDSS和VGS(OFF)在批次到批次(Lot to Lot)之间存在一定的变化。因此，电路设计者需要根据式(2)，以及IDSS和VGS(OFF)的取值范围，确定电阻R的可调范围。在电路配置完成后，通过微调电阻R的值，即可得到所期望的恒定电流。　　220V市电驱动LED　　如图2(a)所示，220V市电首先由桥堆及滤波电容整流，获得100Hz的脉动直流电压，其峰值可达310V左右。采用耗尽型MOS管DMZ6012E和电阻R构成恒流源获得20mA电流驱动 LED工作。最大可串联约90个CREE公司的发光二极管C460RT230-S0200作为负载。C460RT230-S0200正向压降的典型值为3.1V，最大正向工作电流为30mA，正常工作时电流一般取20mA。　　实现工作电流ID=20mA，根据表1可以计算出R的取值范围：　　R=(VGS(OFF)/ID)*((ID*IDSS)1/2-1)=(-2.4V/20mA)*((20mA *100mA)1/2-1)=66Ω (3)　　因此，选取100Ω的可调电阻可满足要求获得20mA恒流。　　对图2(a)进行PSPICE仿真，如图3可以看到输入220V市电时LED中电流输出恒定为20mA.　　由于LED的正向压降为正温度特性，温度升高时VF上升，采用耗尽型MOS管构成的恒流源，可以避免因LED正向压降VF的微小变化所引起IF较大的变化，进而导致LED亮度较大的变化。　　此外耗尽型MOS管具有抵抗高的瞬态电压的能力。如图4所示，在耗尽型MOS管漏极输入的310V直流电压上叠加一个100V的瞬态脉冲电压，电流输出基本恒定为20mA，其电流波动值不超过0.1mA，对于LED的工作基本上不产生影响。　　110V市电驱动LED　　如图2(b)所示，为110V市电下的LED恒流驱动电路，其拓扑结构与2(a)完全一样。唯一的区别是其最大可串联的发光二极管C460RT230-S020仅为44个。　　降压后驱动LED　　如果所接LED个数不多，可以采用变压器降压后驱动的方式。如图5所示，利用变压器将220V市电转换为50V正弦交流电，然后通过桥堆和滤波电容整流，以耗尽型MOS管和可变电阻R构成恒流源输出20mA电流以驱动LED，最大可串联约18个CREE公司的发光二极管C460RT230-S0200作为负载。　　方便的模拟调光　　通过调节可变电阻R可以极简便地实现模拟调光，和PWM调光方式相比有效地降低了工作噪声。　　综上所述，采用耗尽型MOS管对LED进行恒流驱动具有如下优缺点：　　(1) 电流恒定，抗瞬态能力强;　　(2) 电路结构简单，系统成本低;　　(3) 输入电压范围极宽，可以直接联接到整流后的市电;　　(4) 通过控制电阻R的阻值，可以进行模拟调光。

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发布时间：2025-04-11 15:01 阅读量：288 继续阅读>>

一文盘点开关电源<span style='color:red'>MOS</span>损耗

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一文盘点开关电源MOS损耗

一文盘点开关电源MOS损耗，看看你了解哪种损耗类型吧！ 01导通损耗　　为什么有导通损耗：MOSFET线性区等效为电阻，与GS电压相关。通过电流有损耗。　　如何计算导通损耗：(I2R)电阻乘电流平方计算。需查询Datasheet MOS RDSON，注意和Gate驱动电压相关。　　02开关损耗　　为什么有开关损耗：硬开关拓扑，MOSFET开关经过饱和区，需对CGD充放电经过饱和区进入线性区。　　如何计算开关损耗：需查询Datasheet MOS Eon和Eoff，乘Frequency频率计算。 03驱动损耗　　为什么有驱动损耗：驱动MOSFET Gate门极需要反复充放电。消耗电荷在驱动回路。　　如何计算驱动损耗：需查询MOSFET门极驱动特性。驱动到驱动电源轨道，需要多少电荷。乘频率和电源轨电压计算。　　04反向续流损耗　　为什么有续流损耗：开关电源死区通过MOSFET的寄生二极管续流。　　如何计算续流损耗：需查询MOSFET寄生二极管压降。同时分析死区占总周期的比值。U*I*DT/Ts即可计算。

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开关电源

发布时间：2025-04-09 14:33 阅读量：319 继续阅读>>

SiC <span style='color:red'>MOS</span>FET短路特性以及短路保护方法

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SiC MOSFET短路特性以及短路保护方法

　　在光伏逆变器、车载充电器及牵引逆变器等应用领域中，由第三代半导体材料碳化硅(SiC)制成的SiC MOSFET正逐步替代由传统硅基(Si)制成的Si IGBT。这是因为碳化硅(SiC)材料相比传统硅(Si)材料具有更优越的物理特性，使得SiC MOSFET在高功率、高频率应用中表现更优，能显著提升设备效率并实现轻量化的系统设计。但SiC MOSFET和Si IGBT的器件特性存在差异——两者在短路故障时的短路耐受能力不同，这对保护电路的响应速度提出了更高要求。　　本文从SiC MOSFET的器件特性出发，分析其与Si IGBT在故障响应上的本质差异的原因，并提出针对性保护策略。最后结合纳芯微自主研发的栅极驱动技术，详细阐述去饱和检测的设计方法。　　1. SiC MOSFET短路特性介绍　　在电力电子的许多应用中，短路故障是常见的工况，这就要求功率器件具备短时耐受能力，即可以在一定的时间内承受短路电流而不发生损坏。Si IGBT 通常的短路能力为5-10μs，而SiC MOSFET的短路耐受时间普遍较短(一般为2μs左右)。　　Si IGBT与SiC MOSFET的短路能力的差异主要体现在以下两方面：　　1)在相同阻断电压和电流额定值的情况下，SiC材料具有较高的临界击穿场强，基于这一特性，SiC MOSFET的芯片面积相较于Si IGBT更小，能实现更高的电流密度，但这也导致发热更为集中。　　2)SiC MOSFET 与Si IGBT的输出特性存在差异。如图1.1所示，IGBT通常情况下在饱和区工作;当发生短路时，集电极电流IC迅速增加，从饱和区急剧转为线性区，且集电极电流不受VCE电压的影响，因此短路电流以及功耗增加会受到限制。而对于SiC MOSFET，如图1.2所示，它在正常工作期间处于欧姆区;当发生短路时，从欧姆区进入饱和区的拐点并不显著，且饱和区电流随VDE电压升高而增大，导致器件的电流以及功耗增加不受限制。因此SiC MOSFET的短路保护设计尤为重要。　　IGBT输出特性曲线：　　SiC MOSFET输出特性曲线：　　2. SiC MOSFET短路保护方法　　短路保护对于保证系统稳健运行以及充分发挥器件性能非常重要，合格的短路保护措施不仅能够快速响应并关断器件，还能有效避免误触发情况的发生。常见的短路保护方式分为电压检测和电流检测两种类型：电流检测通常借助分流电阻或者SenseFET的方式;电压检测采用退饱和保护，也就是DESAT保护。以下是对这三种短路保护方法的介绍，并阐明了各自的优缺点。　　2.1.分流电阻检测　　下图显示了一种常见的电流检测方案，在电源回路的MOSFET源极串联一个检测电阻ROC，当电流流过电阻ROC会产生一个电压VOC，如果检测得到的电压大于逻辑门电路的阈值电压VOCTH，则会产生一个短路信号OC Fault，与此同时驱动器关闭OUT输出。　　分流电阻检测电流的方案简单明了、易于理解，具备出色的通用性，可以在任何系统中灵活应用。为了保证检测信号的精准度，需要选择高精度电阻以及快速响应的ADC电路;同时为了防止保护信号误触发，需要在比较器前加入适当的滤波电路。该方案可以采用电阻电容以及比较器的分立元器件搭建实现，也可以选择集成OC保护功能的驱动IC芯片。　　针对PFC电路，可对电流检测电阻的位置进行调整，下图展示了一种负压阈值过流检测的方法。以Boost-PFC这类电路结构为例，在功率的返回路径中，电流检测电阻ROC检测得到的电压为负电压，当检测电压小于设置的阈值电压VOCTH时，保护信号将被触发，此时驱动器输出引脚会输出关断信号。　　这种方案的缺点在于电阻带来额外的功率损耗，在大功率系统中，大电流流过检测电阻会产生较大的功率损耗;而在小功率系统中，则需要更大的电阻来保持检测信号的准确性，这同样也会影响系统效率。同时，如图2.1所示的方案，检测电阻带来的压降对功率器件的栅-源极电压造成影响，此外，图2.2所示的方案还存在拓扑的局限性。　　2.2.带电流检测的功率器件　　如下图，有一种带Sense功能的功率器件，其中，SenseFET集成在功率模块内，与主器件并联。通过使用高精度的分流电阻，可对SenseFET的电流进行监测，如此一来，检测到的电流与器件电流同步。　　集成在功率模块内部的SenseFET，因寄生电感小，受到噪声的影响小。但是带SenseFET的电源模块存在明显劣势：一方面，其成本较高，会增加系统整体成本;另一方面，市场上这类器件的种类较少，可替代性较低。　　2.3.退饱和检测　　2.3.1.DESAT功能介绍　　退饱和检测的本质是电压检测，当器件发生短路时，器件漏极和源极两端的电压会异常升高，因此可以通过比较器件正常导通时和短路时的漏源极电压作为短路判断的依据。　　当器件开通且正常工作时，SiC器件两端的电压可能在1V左右，芯片内部集成的电流源IDESAT通过DESAT引脚，流经电阻RDESAT和高压二极管DDESAT至MOSFET的漏极，此时电容CBLANK两端的电压为SiC MOSFET漏源极压降、高压二极管DDESAT两端压降和电阻RDESAT两端压降之和。　　当短路发生时，SiC MOSFET的漏源极电压迅速上升，高压二极管DDESAT反偏，内部电流源IDESAT通过DESAT引脚给外部电容CBLANK充电;当电容CBLANK两端电压超过内部比较器的阈值电压VT(DESAT)，就会触发短路保护。

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SiC MOSFET

发布时间：2025-04-07 14:51 阅读量：407 继续阅读>>

YFW佑风微<span style='color:red'>MOS</span>管YFW3401在行车记录仪的应用

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YFW佑风微MOS管YFW3401在行车记录仪的应用

　　行车记录仪已经成为现代汽车不可缺少的配件之一，它不仅可以在交通事故中提供关键证据，还能在日常生活和旅途中记录下许多难忘的瞬间。　　MOS管型号YFW3401在行车记录仪上的应用主要体现在电源管理和电机控制方面。　　YFW3401 P沟道、SOT-23-3L封装 -30V -5.5A 内阻44mΩ，对应型号：AOS万代型号AO3407/3407A/3451/3401/3401A;TOSHIBA/东芝型号SSM3J332R/SSM3J372R、VISHAY/威世型号Si2343CDS; Sinopower大中型号SM2315PSA;POTENS博盛型号PDN2309S 。　　应用场景：电子烟控制器数码产品小家电消费类电子。　　在行车记录仪中，YFW3401主要用于控制和驱动功能，特别是在无刷直流电机(BLDC)的驱动上表现出色。由于其优异的高频开关能力，YFW3401能够在高频下工作而不会引入太多损耗，这有助于提高整体系统的效率。同时，低传导损耗和低开关损耗的特性使其在电流较大的应用场景中仍能保持较低的能量损失。　　在汽车电子领域，电源管理和功率模块是MOS管的主要应用之一。从蓄电池取电到各种用电器的电压转换，都需要使用到MOS管进行降压或升压操作。YFW3401通过其低内阻和高电流承受能力，能够高效地处理这些电源管理任务。这种高效的电源管理不仅保证了行车记录仪的稳定运行，还有助于延长车辆电池的使用寿命。

关键词：

佑风微

发布时间：2025-03-31 15:13 阅读量：334 继续阅读>>

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